5kA vs. 10 kA túlfeszültség-levezetők: Hogyan válasszuk ki a megfelelő besorolást?

Amikor fémoxid túlfeszültség-levezetőt választanak egy áramelosztó hálózathoz vagy alállomási projekthez, az egyik olyan kérdés, amellyel a mérnökök gyakran találkoznak, hogy 5 kA vagy 10 kA modellt válasszanak.

Első pillantásra egyértelműnek tűnik a különbség. A 10 kA-es túlfeszültség-levezető nagyobb névleges kisülési árammal rendelkezik, mint az 5 kA-es modellé. Ez automatikusan jobb választássá teszi?

Nem feltétlenül.

A megfelelő besorolás a várható villámkisülési körülményektől, a hálózat konfigurációjától, az energiakezelési követelményektől és a berendezés által megkövetelt védelmi szinttől függ.

Az elektromos berendezések vásárlói, az EPC-vállalkozók és az áramszolgáltatók számára elengedhetetlen ezeknek a különbségeknek a megértése, mielőtt árajánlatot kérnének vagy műszaki ajánlatot jóváhagynának.

Mit jelent a névleges kisülési áram?

A névleges kisülési áram, amelyet általában jelöl In , a fémoxid túlfeszültség-levezetők fontos osztályozási paramétere.

Ez a szabványos 8/20μs villámáram-impulzus csúcsértékét jelenti, amelyet a levezető osztályozására használnak.

Gyakorlati szempontból:

• Egy 5kA-es túlfeszültség-levezető névleges kisülési árama 5000 A.

• Egy 10 kA-es túlfeszültség-levezető névleges kisülési árama 10 000 A.

Ezeket az értékeket azonban nem szabad úgy értelmezni, mint a maximális villámáramot, amelyet a levezető képes ellenállni.

A levezető tényleges teljesítménye a belső fémoxid-ellenállás kialakításától, a maradékfeszültség jellemzőitől, a töltésátviteli képességétől és az energiaelnyelési teljesítményétől is függ.

A 10 kA besorolás ezért eltérő besorolást és a kapcsolódó teljesítménykövetelményeket jelez, nem pedig egyszerűen azt, hogy a termék kétszer olyan erős, mint egy 5 kA-es modell.

5 kA vs. 10 kA túlfeszültség-levezetők: mik a fő különbségek?

Mindkét besorolást az energiaellátó rendszer védelmében használják, de eltérő alkalmazási követelményekhez kapcsolódnak.

A középfeszültségű elosztó hálózatokban általában az 5 kA-es modelleket veszik figyelembe olyan alkalmazásokban, ahol a várható elektromos feszültség és a meghatározott teljesítménykövetelmények a kiválasztott levezető tervezési képességén belül vannak.

10 kA-es modell adható meg, ahol magasabb kisülési áram- vagy energiakezelési követelmények vonatkoznak, vagy ahol a közmű műszaki specifikációja magasabb besorolást ír elő.

Az IEC osztályozási rendszer is hasznos kontextust biztosít.

Az IEC 60099-5:2018 szerint a következő névleges kisülési áramértékek különböző levezető osztályokhoz vannak társítva:

Ez egy fontos pontot szemléltet: a névleges kisülési áram önmagában nem határozza meg a túlfeszültség-levezető teljes teljesítményosztályozását. Más paramétereket is figyelembe kell venni, beleértve a töltésátvitelt és a hőenergia-értékeket.

Mikor alkalmas egy 5 kA-es túlfeszültség-levezető?

Az 5 kA-es túlfeszültség-levezetőt gyakran fontolóra veszik középfeszültségű elosztási alkalmazásokhoz, ahol a várható villámkisülési feltételek és energiaigények kompatibilisek a tervezésével.

Tipikus megfontolások a következők:

• Hagyományos középfeszültségű elosztó hálózatok.

• Elosztó transzformátor védelem.

• Felső elosztó vezetékek megfelelő hálózati konfigurációkkal.

• Olyan projektek, amelyek közmű-specifikációi megengedik az 5 kA-es levezetőket.

Számos elosztási alkalmazásnál egy megfelelően kiválasztott 5 kA-es levezető képes biztosítani a szükséges védelmet anélkül, hogy szükségtelenül nagyobb névleges kisülési áramot kellene megadni.

A kulcs a tényleges elektromos állapotok és a gyártó teljesítményadatainak megerősítése, ahelyett, hogy csak a névleges áramerősség alapján válasszon modellt.

Mikor érdemes 10 kA-es túlfeszültség-levezetőt választani?

A 10 kA-es túlfeszültség-levezetőt érdemes megfontolni, ha a projekt magasabb névleges kisülési áram osztályozást vagy nagyobb elektromos teljesítményt igényel.

Például a mérnökök meghatározhatnak 10 kA-es modelleket a következőkhöz:

• Alállomásvédelmi alkalmazások.

• Elosztó hálózatok nagyobb várható villámkisülési feszültségekkel.

• Igényes túlfeszültség-igényű telepítések.

• Konkrét közmű- vagy EPC műszaki specifikációkkal rendelkező projektek.

A hosszabb csatlakoztatott vezetékrendszerek, kondenzátortelepek és egyéb hálózati jellemzők szintén befolyásolhatják a szükséges levezető üzemet.

Fontos ezeket a feltételeket együtt értékelni. A nagyobb villámlás nem határozza meg automatikusan a helyes besorolást a teljes hálózatterv figyelembevétele nélkül.

A 10 kA-es túlfeszültség-levezető mindig jobb védelmet nyújt?

Ez különösen fontos kérdés a beszerzési mérnökök számára.

A nagyobb névleges kisülési áram nem jelent automatikusan alacsonyabb maradékfeszültséget vagy jobb védelmet minden alkalmazáshoz.

A tényleges védelmi teljesítményt a levezető feszültség-áram jellemzőivel, valamint a védett berendezés szigeteléstűrő képességével való kapcsolatával kell értékelni.

Például két termék összehasonlításakor a vásárlóknak nem szabad egyszerűen az egyik modellen 5 kA-en mért maradékfeszültséget egy másik modellen 10 kA-en mért maradékfeszültséggel összehasonlítani. Ezeket az értékeket különböző áramkörülmények között mérik.

Egy értelmesebb összehasonlításnál figyelembe kell venni a maradékfeszültséget azonos meghatározott kisülési áram mellett, a megfelelő villámimpulzus-védelmi szinttel együtt.

Figyelembe kell venni a berendezés villámimpulzus-ellenállási feszültségét (LIWV) is.

Ha a levezető védelmi szintje túl magas a transzformátor vagy kapcsolóberendezés szigetelési képességéhez képest, előfordulhat, hogy a szükséges védelmi koordináció nem érhető el.

Ezenkívül a levezető és a védett berendezés közötti összekötő vezetékek hossza befolyásolhatja a berendezés kapcsain megjelenő feszültséget.

Ezért a túlfeszültség-levezető kiválasztása nem csupán a nagyobb szám kiválasztását jelenti.

Öt tényező, amelyet ellenőrizni kell az 5 kA vagy 10 kA kiválasztása előtt

A vásárlási döntés meghozatala előtt a mérnököknek a névleges kisülési áramon túl kell nézniük.

1. Rendszerfeszültség és folyamatos üzemi feszültség

A névleges feszültséget (Ur) és a maximális folyamatos üzemi feszültséget (Uc) a legmagasabb rendszerfeszültségnek, a földelési feltételeknek és a várható átmeneti túlfeszültségeknek megfelelően kell kiválasztani.

A helytelenül kiválasztott Uc vagy Ur túlzott elektromos feszültséget eredményezhet normál működés vagy földzárlati körülmények között.

2. Villámvédelem és hálózati konfiguráció

A villámcsapás, a felsővezeték-konfiguráció, az árnyékolás, a földelési feltételek, a csatlakoztatott vezetékek hossza és a csatlakoztatott vezetékek száma befolyásolhatja a várható kisülési áramot egy levezetőn keresztül.

Ezek a tényezők segítenek a mérnököknek eldönteni, hogy az 5 kA vagy a 10 kA besorolás megfelelő-e.

3. Energia- és töltésátviteli képesség

A névleges kisülési áram csak egy része a teljesítményértékelésnek.

Az alkalmazandó besorolástól és projektkövetelményektől függően a mérnököknek felül kell vizsgálniuk az ismétlődő töltésátviteli besorolást (Qrs), a termikus töltésátviteli besorolást (Qth) és a hőenergia besorolást (Wth).

Ezek a paraméterek különösen fontosak, ha a berendezés nagy igénybevételnek van kitéve.

4. Maradékfeszültség és szigetelés koordinációja

A levezető villámimpulzus-védelmi szintjét össze kell hangolni a védett transzformátor, kapcsolóberendezés vagy más elektromos berendezés szigetelési ellenállási szintjével.

Megfelelő védősávot kell fenntartani a vonatkozó szigetelési koordinációs követelményeknek megfelelően.

5. Alkalmazandó szabványok és közüzemi előírások

Az IEC 60099-4 a hézagmentes fém-oxid túlfeszültség-levezetőkre vonatkozó követelményekkel és teszteléssel foglalkozik, míg az IEC 60099-5 kiválasztási és alkalmazási ajánlásokat ad.

A projektspecifikáció meghatározhatja a szükséges levezető osztályt, a névleges kisülési áramot, az energiateljesítményt, a házszerkezetet és a további vizsgálati követelményeket is.

A végleges modell megerősítése előtt mindig ellenőrizze a vonatkozó szabványos kiadást és az ügyfél műszaki specifikációit.

Mit kell feltüntetni, ha árajánlatot kér túlfeszültség-levezetőre?

A műszaki tisztázás során előforduló késések gyakori oka, hogy a kezdeti lekérdezés csak a rendszer feszültségét és névleges kisülési áramát adja meg.

A pontosabb termékajánlat érdekében hasznos az alábbi információk megadása:

Ha egyes elektromos paraméterek még nem állnak rendelkezésre, akkor is elküldheti a rendszerfeszültséget, a telepítési kérelmet és a projekt specifikációját. A gyártó ezután áttekintheti az információkat, és azonosíthatja a kiválasztáshoz szükséges további paramétereket.

DGG Teljesítmény: 5kA és 10kA fém-oxid túlfeszültség-levezető megoldások

A DGG tápegység fém-oxid túlfeszültség-levezetőket szállít közép- és nagyfeszültségű áramelosztási és átviteli alkalmazásokhoz.

Termékválasztékunk különböző besorolású levezetőket, szerkezeteket és telepítési konfigurációkat tartalmaz, hogy megfeleljen a különböző projektkövetelményeknek.

A DGG termékválasztási dokumentációja 5 kA és 10 kA névleges kisülési áramú modelleket is tartalmaz különböző feszültségszinteken és alkalmazási kategóriákban.

A kiválasztott modelltől függően az ügyfelek megbeszélhetik:

• Elosztó típusú és állomás típusú túlfeszültség-levezetők.

• Különböző névleges feszültség és folyamatos üzemi feszültség kombinációk.

• Polimerházas és porcelánházas konfigurációk.

• Különféle beépítési szerkezetek és tartozékok.

• Rendelkezésre álló típusspecifikus műszaki dokumentumok és típusvizsgálati jegyzőkönyvek.

A konkrét műszaki jelentések és konfigurációk elérhetőségét meg kell erősíteni a ténylegesen idézett modellhez képest.

Ahelyett, hogy 10 kA-es modellt ajánlana pusztán azért, mert a besorolása magasabb, a DGG Power célja, hogy megértse az ügyfél elektromos követelményeit, és meghatározza a megfelelő termékkonfigurációt.

Fedezze fel a mi Fém-oxid túlfeszültség-levezető termékcsalád , hogy többet megtudjon az elérhető termékekről.

Gyakran Ismételt Kérdések

Egy 10kA-es túlfeszültség-levezető kétszer olyan erős, mint egy 5kA-es túlfeszültség-levezető?

Nem. Az értékek a 8/20μs-os impulzus csúcsa alapján különböző névleges kisülési áram osztályozást jelentenek. Az általános teljesítmény a levezető kialakításától, energia- és töltésátviteli képességétől, valamint egyéb elektromos jellemzőitől is függ.

Kicserélhetem az 5kA-es túlfeszültség-levezetőt egy 10kA-es modellre?

Nem automatikusan. A cserének meg kell felelnie az előírt Ur, Uc, maradékfeszültség, szigeteléskoordináció, energiakezelési követelményeknek és a vonatkozó projektspecifikációknak.

Az 5kA-es túlfeszültség-levezetők alkalmasak 11kV-os és 33kV-os elosztóhálózatokhoz?

Bizonyos alkalmazásokhoz alkalmasak lehetnek, de a helyes besorolás a hálózati feltételektől, a levezető besorolásától és a közüzemi követelményektől függ. A rendszerfeszültség önmagában nem határozza meg, hogy az 5 kA vagy a 10 kA megfelelő-e.

Melyik jobb az alállomás védelmére, 5kA vagy 10kA?

Alállomási alkalmazásokhoz általában 10 kA-es modellt szoktak fontolóra venni, de a végső kiválasztásnak követnie kell a vonatkozó állomáslevezető osztályozást, az energiakövetelményeket és a szigetelési koordinációs tanulmányt. A nagyobb feszültségű állomásalkalmazások 10 kA-nál nagyobb besorolást és besorolást igényelhetnek.

A DGG 5kA-es és 10kA-es túlfeszültség-levezetőket is táplálhat?

Igen. A DGG termékválasztékában mindkét névleges kisülési áramerősséggel rendelkező modellek találhatók. Kérjük, adja meg a szükséges feszültségszintet, az alkalmazást és a műszaki jellemzőket, hogy ellenőrizni lehessen a megfelelő modellt és a rendelkezésre álló dokumentációt.

Következtetés: Válassza ki a megfelelő értékelést, ne egyszerűen a magasabb minősítést

Az 5kA és 10kA túlfeszültség-levezetők közötti választáshoz többre van szükség, mint két szám összehasonlítására.

A helyes döntést a várható villámkisülési feltételeken, a hálózat konfigurációján, az energiakezelési követelményeken, a szigetelés koordinációján és a vonatkozó közmű-specifikációkon kell alapulnia.

Egy megfelelően kiválasztott 5 kA-es levezető megfelelő lehet egy elosztási projekthez, míg egy másik telepítéshez 10 kA-es modell vagy magasabb levezető besorolás szükséges.

Az áramszolgáltatók, az EPC-vállalkozók és az elektromos berendezések forgalmazói számára az ezeket a műszaki követelményeket megértő gyártókkal való együttműködés egyszerűbbé teheti a termékértékelést és a beszerzési folyamatot.

5kA-es vagy 10kA-es fémoxid túlfeszültség-levezetőt keres?

Forduljon a DGG Powerhez a rendszerfeszültséggel, az alkalmazással, a szükséges elektromos paraméterekkel és a projekt specifikációival.

Csapatunk segíthet a követelmények áttekintésében és a megfelelő terméklehetőségek, műszaki adatlapok és a rendelkezésre álló típusvizsgálati dokumentáció megerősítésében.

Műszaki referenciák

• IEC 60099-4:2014 – Fém-oxid túlfeszültség-levezetők rés nélkül váltakozó áramú rendszerekhez.

• IEC 60099-5:2018 – Túlfeszültség-levezetők kiválasztására és alkalmazására vonatkozó ajánlások.

• Siemens, fém-oxid túlfeszültség-levezetők nagyfeszültségű áramellátó rendszerekben: alapok.